11顆衛星，每顆重172千克，相當于22個成人，被“獵鷹九號”火箭送入了600多公里高度的近圓軌道。而且，第一級火箭經歷一輪太空飛行，再次返回地球大氣層，于點火升空的9分40秒后，又穩穩立在發射場附近的著陸平臺，實現了世界上首次運載火箭的成功回收。
一年以來數次失敗之后，美國太空探索技術公司（spacex）的研發團隊終于可以安心回家歡度新年。此次創造航天史的火箭發射成本，預計為6000萬美元，大大降低了人類飛向宇宙的億萬美元門檻。當家人馬斯克用“特斯拉”轎跑車改變了純電動車徐緩疲弱的傳統印象，這次他的目標是希望自己在火星上退休。
這，也許真的已經不是一個夢想。那么，如何迎來一個萬眾創新、大眾航天的時代？
當航天物料成為平常東西
作為ceo兼cto（首席技術官），同時也是技術狂和工作狂，在這個馬斯克的手中，超高速的火箭可以往返于天地，而不必再被拋擲到大海中。當然，“原地返回”做到了，“異地返回”也應該不是問題。
“科學家正在研究建造噴射引擎和火箭引擎的混合體。它能在4小時內飛行相當于從英國到澳大利亞的距離，使乘客的太空旅游像坐飛機一樣容易”，這條國際著名廣播公司的電文稱，“這項工程簡直讓人為之一振，太空飛行器能以音速5倍的速度飛行，最高時速達3000英里（約合4800公里）……”與正常客機航班不同的體驗，還有那種九霄云外的失重感。
就相關技術的可行性，本報記者與上海市科學學研究所合作，通過公眾號“三思派”與上海宇航系統工程研究所高工毛承元展開對話。這位從事運載火箭總體研制的工程師認為，此次回收式火箭的突破之處，首先在于動力技術，主要包括火箭一級發動機多次啟動、精確推力控制、推進劑管理等技術。另外，這枚全推力版本的火箭還運用了極低溫的液氧煤油推進劑，也是世界首創。突破之二是飛行控制技術，“獵鷹九號”的一級火箭有40多米長，需要在與各級火箭分離后完成姿態調整，進行返回再入的彈道控制，并精準地返回著陸點；同時，控制其垂直返回，也需要很強的飛控能力，他們在這方面也是領先的。
毛承元表示，這次成功可以歸結為幾個原因，其中之一是“整個美國的科技和工業基礎，保障了從原材料、工藝、制造設備到計算機等諸多領域都是領先的”。這在整個火箭設計制造過程中的作用相當明顯，簡單地說就是馬斯克他們所用的貯箱材料、焊接工業、箭上計算機及導航器件等等，在他們那里都是平常的東西。而在別的國家，可能還需要投入大資金去攻關，效果也不一定穩定。
商業航天還須反壟斷“ppp”
不過，技術原因并非專家眼中的首要原因。在這個創新創業活躍度很高的國家，作為支持創新創業的政府部門，往往與包括民營企業在內的社會各方力量結合在一起。
在美國航天領域，也并非一開始就是如此。波音公司和洛克希德?馬丁公司是政府有意扶持的，兩家原本存在競爭關系，后來卻聯合起來成立了發射聯盟（ula），幾乎壟斷了美方軍用發射，并且價格很高。毛承元說，在航天飛機退役后，美國國家航空航天局（nasa）需要尋求新的方式向國際空間站補給，也不希望再次形成一家獨大的局面，因此出臺了不少商業航天政策，鼓勵私營航天發展，并開放了一些技術進行支持。
這種模式顯然是反壟斷，相當于“ppp”，即政府與社會資本合作模式，或稱公共與非公共部門間的伙伴關系。
國家天文臺副研究員、科普作家鄭永春告訴“三思派”編輯：事實上，美國政府在奧巴馬上臺伊始就開始布局商業航天發展，“如果沒有國會立法和政府政策的支持，美國太空探索技術公司不可能有今天的成功”。
他認為，nasa作為政府部門，在推動商業航天發展方面不與民爭利，果斷退出具有潛在商業價值的低軌道航天發射領域，向spacex這樣的民營航天企業開放。nasa自身則集中精力發展基礎航天技術和深空探測等公益性航天事業，特別是在載人登陸火星方面。
比如，nasa向spacex開放了阿波羅登月和航天飛機研發的大量技術報告，轉移了大量成熟技術。為了扶持spacex，nasa甚至將自己的核心技術骨干派駐到這家公司，其中包括一批航天業內的頂尖高手。
在鄭永春看來，航天發展的瓶頸在火箭，而火箭研發的瓶頸在發動機。spacex此前并沒有研制大型火箭發動機的能力，這枚獵鷹九號火箭上使用的“梅林發動機”，原型是nasa當年用于載人登月的，推力不大，因此，整個獵鷹九號需要19臺這樣的發動機。nasa把梅林發動機的全套技術轉讓給spacex，spacex在原有基礎上又進行了改造和升級，發動機推力由此得以提高。而目前，spacex已經具備獨立自主研發火箭發動機的能力。
不僅轉移技術、輸送人才，nasa還給了長期的大額訂單。經過20多家公司的3輪競標，spacex的獵鷹九號和另一家民營航天企業軌道科學公司的運載火箭脫穎而出，贏得了國際空間站貨物運輸合同，總金額達數十億美元。
失敗是成功之母，此前馬斯克的火箭“保持失敗”十多次，但政府依然愿意支持他。毛承元說，前三次的獵鷹一號火箭發射失敗，spacex公司幾乎破產，nasa適時提供援手，甚至在獵鷹九號還沒首飛時就給了spacex商業航天的補給合同，可以說救了他們一命。“另外，奧巴馬還親自參觀過他們的發射場。”
浴室零件組裝飛船把手
搞航天，真的那么“高大上”嗎？產生這種固有的概念，有點像上世紀80年代中國轎車工業通過合資模式重新起步時，當年造轎車似乎也是那么“高大上”。然而，時過境遷，轎車制造以及發動機在一些本土民營企業家眼中也早已不是那么神秘和洋氣。未來的航天，恐怕也是如此。
成本低是大眾化、廉價化的前提。據鄭永春研究，spacex制定了全面的成本控制計劃：火箭和飛船使用的全部零部件盡可能由自己生產，這樣做同時也降低了零部件外部采購帶來的質量控制風險。由于火箭和飛船的生產量十分有限，為了減少生產線，他們盡可能在一條生產線上生產多種不同的零部件。馬斯克相信，降低成本的關鍵不僅在于研發新的技術，更在于廣泛采用已經成熟的技術和產品。
低成本發射已經成為地球上空的“鯰魚”。以向國際空間站提供貨運服務的“龍飛船”為例，“龍飛船”與國際空間站的貨運合同2008年時的單次費用為1.33億美元，相當于今天的1.15億美元，于是nasa用16億美元就購買了12次貨運發射任務。與此相比，美國大中型空間載荷的平均發射費用每次為4.35億美元，4次發射就合計17.4億美元。而歐洲的阿麗亞娜（也譯“阿里安”）公司和美俄聯合的國際發射服務公司報價也不低。
鄭永春說，為了降低成本，spacex甚至用市面上十分成熟的浴室零件來組裝飛船的門把手，僅此一項小細節就可以節約1470美元。這種十分商業化的運作模式，就像生產冰箱和洗衣機的流水線那樣，脫離了以往火箭研發中十分臃腫冗長的供應鏈。
有人認為，獵鷹九號火箭第一級的回收成功，使航天發射變成了“白菜價”。鄭永春認為，實際上，火箭回收可以降低發射成本是肯定的，但是否真的降到白菜價，回收后的火箭發動機又需要進行多大程度的更新改造――是更新后用于下一次發射，還是用于其他用途，這些都還需要航天實踐的進一步檢驗。毛承元也說，希望人們關注spacex等新興航天企業的成長，更多于關注回收成功。“雖然這次回收成功了，但真正的重復使用，依然道路漫長。”
